DE925675C - Verfahren zum Veredeln von Polyamidfaeden oder -fasern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Veredeln von Polyamidfäden oder -fasern Für viele Verwendungszwecke von Polyamidfäden oder -fasern ist eine besonders niedrige Bruchdehnung erwünscht z. B. für die Herstellung von Nähfäden, von Reifencord, von Ballongeweben und zur Herstellung von Mischgespinsten mit Fasern niederer Dehnung, z. B. Baumwolle. Mit der üblichen Technikdes Kaltstreckens gelingt die Verstreckung auf Bruchdehnung unter 16 bis z8o/o in den meisten Fällen nicht mehr befriedigend. Zum mindesten setzt ein so weitgehender Verzug ein außergewöhnlich gleichmäßiges Fadenmaterial voraus. Es bestehen auch erhebliche Unterschiede zwischen den einzelnen Polyamidverbindungen hinsichtlich der Leichtigkeit, mit der sich hohe Verstreckungsgrade erreichen lassen. So kommt man mit harten Polyamiden, insbesondere Polyurethanen, leichter auf niedrige Bruchdehnungen, während die weichen Mischpolyamide sich in dieser Hinsicht besonders ungünstig verhalten. Andererseits liegen die mit Polyurethanen erzielbaren. maximalen Festigkeitswerte bei gegebener niederer Dehnung gewöhnlich etwas niedriger als bei Fasern aus Polycarbonamiden z. B. aus polymerem a-Caprolactam oder aus Polyhexamethylenadipinami@d.
• Gegenstand der Erfindung ist nun ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Gewinnung von Polyamidfäden mit niederer Bruchdehnung und hoher Festigkeit. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man die in üblicher Weise z. B. kalt bzw. unterhalb des Erweichungspunktes gereckten Fäden in. durch gesättigten Dampf von überatmosphärendruck erweichtem Zustand nachstreckt, worauf die Fäden gegebenenfalls nach einer an sich bekannten Nachbehandlung zur Verhinderung des Schrumpfens unterzogen werden, z. B. einer Kochurig in Wasser auf unnachgiebiger Unterlage. Die anzuwendende Dampftemperatur bzw. der Dampfdruck hängt ab von .der Wasserquellbarkeit der zu streckenden Polyami,dfäden, dem gewünschten Verstreokungsverhältnis und der Verstreckungsgeschwindigkeit. Bei Fäden aus polymerem s-Caprolactam liegt die Dampftemperatur zweckmäßig zwischen etwa 11o und r35°, bei Polyhexamethylenadipinamid zwischen z2o und 15o°. Bei hohen Streckgeschwindigkeiten können die Temperaturen noch heraufgesetzt werden.
• Außer den genannten können beispielsweise noch folgende Polyamidverbindungen zum Aufbau von Fäden oder Fasern. verwendet sein: Polyamide aus pimelinsaurem Tetramethylendiamin und pimelinsaurem Hexamethylendiamin, Mischpolyamide aus 8o Teilen adipinsaurem Tetramethylendiamin und 2o Teilen s-Caprolactam und aus 9o Teilen adipinsaurem Hexamethylendiamin und 2o Teilen a-Caprolactam, Polyoxamid aus Oxalsäurediäthylester und Tetramethylenglyleol-bis-y-aminopropyläther, Polyurethan aus Tetramethylenglykol und Tetramethylendiisocyanat. Allgemein kann gesagt werden, daß besonders Fasern aus solchen Polyamiden geeignet sind, die bei 65 % r. F.,eine Wasseraufnahme von 3 und mehr Prozent, z. B. zwischen 3 und 7%, aufweisen und in gerecktem Zustand beim Kochen in Wasser beständig sind, abgesehen von einem gewissen Schrumpf. Als kochbeständig werden solche Fasern angesehen, .die beim Anheizen in Wasser bis zum Kochpunkt in urifixiertem Zustand nicht um mehr als 25'/o schrumpfen.
• Vorrichtungen zum Verstrecken in einer Dampfatmosphäre unter Druck sind an sich bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus zwei Kammern, durch die der Faden durch enge Eintritts- und Austrittsdüsen geleitet wird;, einer gewöhnlich mit Druckluft beaufschlagten Vorkammer, in der sich auch die Einzugswalze oder -rolle befinden kann, und einer mit Dampf der gewünschten Temperatur gespeisten Hauptkammer, in der sich der Verzug über eine mehr oder weniger lange Fadenstrecke hinweg vollzieht. Der Druck in der Vorkammer liegt etwas unterhalb des Druckes in der Streckkammer. Zweckmäßig stehen die Drücke in den beiden Kammern in konstantem, automatisch geregeltem Verhältnis. Es kann vorteilhaft sein, an Stelle einer Vorkammer zum Zwecke des besseren Druckausgleiches deren mehrere vorzuschalten. Die Eintritts-und Austrittsöffnungen für die Fäden bzw. Fadenbündel können zur Abstufung des Druckes in Form konzentrischer Düsen ausgebildet sein, ähnlich wie bei den Druckstufen in Dampfturbinen.
• Das Verhältnis von Verstreckung zur Streckung in der Dampfkammer kann an sich beliebig gewählt werden. Zweckmäßig wird jedoch in .der ersten Stufe so weit verdehnt, daß urigereckte dickere Stellen praktisch nicht mehr vorhanden sind. Die Nachstreckung erfolgt dann besonders gleichmäßig, z. B. kann bei Fäden aus polymerem e-Caprolactam die Kaltstreckung im Verhältnis 1 :3,5 bis 1 :3,8 vorgenommen werden, worauf im Dampf von 12o biss r30°' noch auf 1 :5,:2 bis 1 :5,4 weiter ausgereckt wird. Da die auf diese Weise nachorientierten Fäden, die z. B. Festigkeiten bis zu 7,5 g pro den und Bruch.dchnungen b;i,s herab. zu 8% aufweisen können., unter dem Einflluß von heißen Flüssigkeiten, z. B. Farbflotten, noch eine Schrumpfung von z. B. 5 bis io% erleiden, so ist eszweekmäßng"s,ieeineran sich bekannten schrumpfverhindernden Behandlung auf festen, unnachgiebigen Unterlagen zu unterziehen, z. B. einer Fixierung durch Kochurig mit Wasser, durch Dämpfen gegebenenfalls unter Druck oder durch Eintauchen in heiße konzentrierte Salzlösungen z. B. in eine auf 11o bis 115° gehaltene Calciumchloridlös-ung.
• Man kann die Fäden auch an Stelle einer Naßbehandlung trockener Hitze z. B. einer Temperatur zwischen 130 und 18o° je nach dem Schmelzpunkt aussetzen, gegebenenfalls in Gegenwart oxydationshindernder Stoffe, die die Fäden schon vom Spinnen her enthalten können.
• Zwnsahen Vorstreckung und Nachstreckung können .die Fäden einer Nachbehandlung unterzogen werden, um etwa vorhandene monomere oder niedrigmolekulareAnteile oderbesonders zugesetzte Weichmacher wieder zu entfernen. Bei Fasermaterial aus polymerem a-Caprolactam, das noch monomeres Lactam enthält, ist diese Arbeitsweise besonders vorteilhaft, weil .dann die Fixierung nach der Streckung durch ein einfaches Dämpfen bewirkt werden kann.
• Das Verfahren wird in seiner Anwendung auf Kunstseide zweckmäßig so durchgeführt, daß man eine durch Abrollen von Spulen erhaltene Fadenschar zu einem Kabel zusammenfaßt und dieses geschlossen durch den Verstreckungsapparat leitet, dann die Fäden wieder aufteilt in der bei Einzelfädenschlichtmaschinen üblichen Weise. Dieses Verfahren eignet sich z. B. zur Herstellung von Cordseide.
• Besonders vorteilhaft ist das Verfahren in seiner Anwendung auf endlose Fadehkabel, z. B. in. .der Stärke von 2ooo bis 2o ooo den, die nach dem Strecken auf Stapel geschnitten und gekräuselt werden. In diesem Falle kann man die vorgelegten Wickel als Ganzes in der Vordruclekammer unterbringen, wodurch sich die Apparatur vereinfacht.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Fäden bzw. Fasern von niederer Dehnung zeichnen sich durch hohe Gleichmäßigkeit hinsichtlich Streckung und Färbbarkeit aus. Da die Farbaffinität durch dtv Nachstreckung im ganzen zurückgeht, für großmolekulare Farbstoffe z. B. substantive Farbstoffe unter Umständen sehr erheblich, so kann es zweckmäßig sein, die Fäden oder die aus ihnen hergestellten Gewebe noch nachträglich einer Schrumpfungsbehandlung zu unterziehen, z. B. mit wäßrigen Lösungen eines Phenols, wie Resorcin oder aB-Naphthol, oder mit Alkoholen, wie Tetrahy.drofurfuralkohol. Man kann auch in diesem Falle die Kunstseide ohne schruanpffestmachendie Nachbehandlung auf Gewebe verarbeiten und diese dann durch eine Heißwasserbehandlung, gegebenenfalls unter Zusatz von Quel.lungsmitteln oder durch Dämpfen ausschrumpfen und verdichten. Hierbei bleibt die Gleichmäßigkeit des Warenbildes erhalten, während die Färbbarkeit entsprechend zunimmt. Gleichzeitig wird ein vollerer Griff erzielt. Beispiel Zehn Zwirnfä:den aus polymerem e-Caprol;actam, je vom Gesamttiter 36o den, Einzelfadentiter q. den, mit 8o Drehungen pro Metererhalten durch das Verzwirnen von je neun Fäden vom Titer q.0/10/80, die im Verhältnis i : 3,6 kalt verstreckt und durch Waschen mit heißem Wasser auf gelochten Spulen von wasserlöslichen Anteilen befreit wurden, werden von den Spulen abgerollt und zu einem Kabel vereinigt. So werden sie mit einer Geschwindigkeit von 8o m pro Minute durch eine Zweikammer-Druck-Streck-Vorrichtung geführt, in der sie in Dampf von 2 atü auf einen Endtiter von 27o den, gemessen im gereckten Zustand, nachgereckt werden.
• Vor Beginn des Streckprozesses wird die Vorrichtung auf i20° vorgeheizt, dann wird nach Einlegen .des Fadens gleichzeitig Druckluft und Dampf in der Vorkammer bzw. Streckkammer eingelassen. Der Druck in der Vorkammer wird um o,2 atü niedriger gehalten als in der Streckkammer. Die ursprünglich 25 bis 27% betragende Bruchdehnung wird durch die Nachstreckung auf g bis i i % erniedrigt, während die Festigkeit gleichzeitig von 450 g pro ioo den auf 735 g Pro ioo den ansteigt. Das aus der Streckkammer austretende Faserkabel wird in der üblichen Weise wieder auf Einzelspulen verteilt. Die verstreckten Fäden werden auf Spulen vom Durchmesser 16o mm durch 2o Minuten langes Dämpfen bei io5° schrumpffest gemacht. Sie eignen sich vorzüglich zur Verarbeitung auf Reifencord.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Veredeln von Polyamidfäden oder -fasern durch Verstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise unterhalb des Erweichungspunktes gestreckten Fäden in durch gesättigten Dampf von über Atmosphärendruck erweichtem Zustand nachgestreckt werden.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweimal verstreckten Fäden einer an sich bekannten Nachbehandlung zur Verhinderung der Schrumpfung unterworfen wei den.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß die zweimal verstreckten Fäden, ,gegebenenfalls nach dem Schneiden in Stapel, gekräuselt werden.